История в хронологическом порядке

Далее ⇒

Том Дентон

Автомобильная электроника

Самое полное описание

электрических и электронных систем

современных автомобилей

NT Press

Москва

УДК 004.65

ББК 39-33-01

ДЗЗ

Подписано в печать 27.12.2007. Формат 84x108 Vj6. Гарнитура «Ньютон». Печать офсетная.

Уел. псч. л. 60,48. Тираж 3000 экз. Зак. № 3673.

Дентон Т.

ДЗЗ Автомобильная электроника / Том Дентон; пер. с англ. Александрова В. М. — М .: МТ Пресс, 2008. - 576 с .: ил.

ISBN 978-5-477-00120-0

Книг, в которых рассказывается об электрооборудовании автомобиля, много, но они либо посвящены одной- единственной системе, либо описывают электрооборудование конкретных автомобилей, фактически являясь пособиями по ремонту. В данной книге рассмотрены ВСЕ (!) электрические системы современного автомобиля.

Содержание книги не сводится к набору описаний, в тексте раскрывается взаимозависимость систем автомобиля,

анализируется их совместимость и возникающие между ними противоречия.

Исторический подход к проблеме, анализ современного состояния и существующих тенденций, дополненный подробным описанием передовых образцов, позволяет подучить всеобъемлющее представление об автомобиле, увидеть его как бы целиком, как явление современной инженерной мысли.

Книга отличается энциклопедической полнотой, в ней освещается прошлое, настоящее и будущее различных систем, она также попутно охватывает смежные области. Материал расположен алогическом порядке и хорошо структурирован, что облегчает понимание принципов работы всех систем и процесс диагностики неисправностей. Каждый раздел прекрасно иллюстрирован фотографиями, схемами и графиками. Приведенный объем справочного материала настолько велик, что на многие годы, если не десятилетия, сделает эту книгу настольной для каждого

автомобильного профессионала.

Рассказ о каждой электрической или электронной системе современного автомобиля начинается с объяснения

физических основ работы агрегата или узла, который обслуживает данная система. Для освоения материала книги достаточно базовых школьных знаний. Изложение ведется четким, ясным языком, без лишних повторов и с долей специфического английского юмора.

В конце каждого раздела приводятся практические «опросы по материалу главы, отпеты на которые требуют творческого усвоения материала. Фактически, перед нами первый и единственный в мире полный учебник по электрическому и электронному оборудованию автомобиля, который облегчит жизнь, веем преподавателям автомобильных колледжей и мастерам производственного обучения во всем мире. Третье издание книги объемом в

почти 500 стр. —решающее подтверждение уникальности издания.

Практическую ценность книги значительно дополняет сайт автора, на котором приводится обширный материал, посвященный главный образом диагностике неисправностей автомобиля.

Russian edition copyright € 200» by N T I’rcss. A ll right» reserved.

Развитие электрической системы

Автомобиля

Краткая предыстория

Где это все началось?

История электрической энергии может быть прослежена примерно до 600 г. до н.э., когда греческий философ Фалсс Милетский обнаружил, что янтарь, потертый куском меха, притягивает легкие

предметы, такие как перья. Это явление обусловлено статическим электричеством. Примерно в это же время пастух yа территории нынешней Турция обнаружил явление магнетизма, он увидел, что частицы горной породы прилипают к желейному наконечнику его посоха.

Уильям Гилберт в 16-ом веке доказал, что многие другие вещества также являются «электрическими » и что они обладают двумя электрическими свойствами. В то время как потертый кусочком меха янтарь приобретает «смоляное электричество»,

стекло, потертое шелком, приобретает «стеклянное электричество». Электричество отталкивает тот же тип электричества и притягивает

противоположный тип. Ученые того времени полагали, что трение yа самом деле создает электричество (их термин для электрических зарядов). Они не могли предположить, что равное количество

противоположного электрического заряда остается на мехе или шелке.

Немец Отто фон Герике изобрел первый электрический прибор в 1672 г. Он зарядил шар из серы статическим электричеством, держа свою руку напротив него, в то время как шар яра шалея вокруг

оси. Его эксперимент был фактически предвестником теории, развитой в 1740 г. английским физиком Уильямом Ватсоном и американским государственным деятелем Бенджамином Фраклнном, суть, которой в том, что электрические заряды находятся в любом веществе и что они могут быть получены

трением. Франклин для того, чтобы доказать, что молния является разновидностью электричества, запустил воздушного змея во время грозы и вызывал искры, прикасаясь ключом к веревке. Некоторая

польза от этого рискованного эксперимента состояла в том, что Франклин изобрел громоотвод.

Алессандро Вольта, итальянский аристократ, изобрел первую батарею. Используя несколько наполненных соленой водой стеклянных емкостей, в которые были помещены цинковые и медные электроды, он обнаружил, что можно получить электрическим удар, прикоснувшись к проводам. То была первая гальваническая батарея п. несомненно, предшественница аккумулятора, который был изобретен французским физиком Гастоном Планше в 1859 г. На сей раз это была кислотно-свинцовая батарея, в которой электричество создается за счет химической реакции. При этом батарея могла быть восстановлена подачей электрического тока в противоположном направлении. Но никакая батарея или аккумуляторный элемент не может дать больше некоторого количества энергии, и изобретатели вскоре осознали,

что нужен постоянный источник электрического тока.

1. Многополюсный генератор

переменного тока

2. Двунаправленный преобразователь

напряжения 14В/42В

3. Блок коммутации сигналов и выходов:

- вынесенные предохранители;

- диагностика

4. Энергетический блок:

- управление генератором,

потребителями и электроприводами

5. Система сдвоенных батарей:

- надежный запуск;

- безопасность.

(система управления по проводам)

Рис. 1,1. Электронные системы в будущем (источник; Bosch Press)

Рис. 1.2. Первый автомобиль Гонри Форда «Квадрицикл» (Quadricycte)

Майкл Фарадей, сын кузнеца из Суррея и помощник сэра Гемфри Дэви, изобрел электрический генератор. В 183I г. Фарадей создал машину, в которой медный диск вращался между полюсами большого магнита. Медные пластины обеспечивали контакты с ободом диска и осью, на которой он вращался, электрический ток проходил, когда между пластинами был контакт.

Уильям Стерджин из Баррингтона, графство Ланкашир, создал первый работающий электродвигатель в 1820 г. Он также создал первые рабочие электромагниты и использовал в генераторе вместо постоянных магнитов питаемые от батарей электромагниты. Ряд изобретателей, включая двух английских электротехников Кромвеля Варли и Генри Уалыт, к 1866 г. усовершенствовали

технологию изготовления постоянных магнитов. Венгерский физик Аньос Йедлик и американский пионер электротехники Мозес Фармер также работали на этом поприще. Первым действительно

успешным генератором стало детище немца Эрнста Вернера фон Сименса. Он создал свой генератор в 1867 г. и назвал его динамо-машиной. Сегодня термин «динамо» применяется только для генератора, который вырабатывает постоянный электрический

ток, а термин «генератор» (от англ., alternator) подразумевает только машины переменного тока.

Американский инженер Элнху Томпсон разработал электродвигатели, которые могли бы работать от поименного тока. Томпсон также изобрел трансформатор, который менял напряжение источника электроэнергии. Он продемонстрировал

свое изобретение в 1879 г., а пятью годами позже три венгра, Отто Блати, Макс Дери и Карл Зиперновски, создали первые коммерчески пригодные трансформаторы.

Невозможно точно определить, кто придумал конкретные электрические узды для автомобильного двигателя. Во второй половине 19-го столетия новаторство во всех областях техники было стремительным (и продолжается до сих пор, см.рис. 1.1, 1.2, 1,7, 1.8, 1.9, 1.10).

В 1860 г. француз Этьен Ленуар изобрел первый работоспособный газовый двигатель. Этот двигатель использовал вариант электрического зажигания на основе катушки, разработанной

Румкорфом в 1851 г. В 1866 г. Карл Бенц использовал прототип магнето, который вращался от приводного ремня. Хотя он и нашел это неудобным из-за меняющейся скорости своего двигателя,

Карл решил эту задачу, используя два элемента первичной батареи для обеспечения тока зажигания.

В 1889 г, француз Жорж Бутон изобрел контактные прерыватели для системы с катушкой зажигания, которая выдавала положительное высокое напряжение зажигания в момент пуска. Однако спорно, что именно эта схема является прообразом

сегодняшней системы зажигания. Эмиль Морс использовал электрическое зажигание, подключенное к цепи низкого напряжения, питаемой аккумуляторами, которые подзаряжались от

динамо-машины, приводимой в движение ременной передачей. Это была первая успешная зарядная система, она может быть датирована примерно 1895 г.

Грандиозная в наши дни империя Бош начиналась Робертом Бошем очень скромно. Наиболее важная часть его ранних исследований была связана с его мастером Фридрихом Симмсом. В конце 19-го века они изготовили магнето низкого напряжения. В 1902 г. Бош внедрил магнето высокого напряжения почти универсального назначения. Н-образный вид самого первого магнето сегодня используется как торговая марка Боша на всех изделиях компании (рис. 1.3).

С этого момента и далее система зажигания с магнето была доведена в Европе до очень высокого уровня, в то время как в США верх взяла батарейная система зажигания. Существенную роль в этой области сыграл Чарльз Ф. Кеттеринг. Работая на

«Дайтоноаскую электрическую компанию» - «Дэлко» (Delco), он создал стартер, систему зажигания и систему освещения для «Кадиллака» 1912 г. выпуска. Кеттеринг также изобрел регулятор напряжения ртутного типа.

Трехшсточный генератор, разработанный доктором Гансом Лейтнером и Р. Г. Лукасом, впервые появился примерно в 1905 г. Он дал водителю некоторую возможность управления системой подзаряда. По современным меркам это был очень крупный

генератор, но он мог вырабатывать ток только около 8 А (рис. 1.4).

В течение следующего десятилетия было опробовано много других технических приемов, призванных решить проблему регулировки мощности при постоянно меняющейся скорости генератора. Был использован ряд новых методов управления,

некоторые с большим успехом, чем предыдущие. Например, фрикционная муфта, которая плавно проскальзывала бы при определенной частоте вращения двигателя, нашла ограниченное применение. Одной из моих любимых идей была нагреваемая спираль и главной цепи питания, которая при нагреве увеличивала свое сопротивление и вынуждала электрический ток течь в обход ее через шунтирующую катушку, уменьшая поле подмагничивания динамо-машины. Было использовано множество вариантов поля «шунтирующей катушки». Все равно управление зарядкой батареи

для всех этих систем постоянного тока было плохим, и часто на водителя возлагалась обязанность включать и выключать ток зарядки при достижении высокого и низкого предельных значений.

По сути, одним из ранних видов оснащения на приборной доске был указатель уровня электролита, чтобы контролировать состояние зарядки батареи!

Двухщеточная динамо-машина и блок контроля напряжения с компенсацией были впервые использованы в 1930-х гг. Это дало значительно лучший контроль над процессом заряда и подготовило

почву для возникновения многих других электрических систем (рис. 1.5).

Рис. 1.3. Магнето-генератор с вращающимся магнитом

Рис. 1.4. Трехщеточный генератор

Рис. 1.5. Полная схема электрических цепей в автомобиле

В 1936 г. произошел давно обсуждаемый переход к положительной земле, и Лукас сыграл в этом большую роль (рис. 1.6). Это было сделано для того, чтобы уменьшить напряжение некрообразования и таким образом продлить жизнь электрода

свечи. Это также давало надежду уменьшить коррозию на клеммах батареи и других контактах в машине.

Пятидесятые годы были эрой, когда системы освещения начали развиваться в направлении создания современных сложных устройств. Мигающие «поворотники» заменили ручки семафоров,

а лампы с двойной нитью накала сделали более удобными фары. Кварцевая галогеновая лампа, однако, появилась лишь в начале 1970-х.

В практику вошла установка таких узлов, как отопители, радиоприемники и даже прикуриватели. Также в 1960-70 гг. в большей степени стали доступны многие дополнительные опции, такие как омыватели ветрового стекла и двухскоростные стеклоочистители. Компания Cadillac создала полноценную систему кондиционирования, и даже таймеры для фар.

Система с отрицательной землей была вновь введена в практику в 1965 г. Это, однако, создало ряд острых проблем, связанных, в частности, с распространением самодельных радиоприемников и прочих аксессуаров. Но и это тоже было хорошо, естественно,для успешной торговли автомобилями.

Рис. 1.7. Распределитель зажигания о контактными прерывателями

Эра инжекции топлива и электронного зажигания началась в 70-х гг. Состав приборов стал куда более сложным, и расположение их на приборной доске стало теперь важнейшей областью дизайна. В некоторых типах автомобилей стандартом стали задние стекла с подогревом. Генератор переменного тока, впервые использованный

в 60-е годы в США, к 1974 г. стал нормой и в Англии.

Большая доступная мощность и стабильность генератора переменного тока стали тем, чего именно и ждала электронная индустрия, и к 80-м годам электрические системы изменились до неузнаваемости. Успехи в создании микрокомпьютеров и связанных с ними технологий сделали возможным управление всеми функциями автомобиля при помощи электричества. Это и есть тема нашей книги.

История в хронологическом порядке

Электрическая и электронная системы автомобиля многим кажутся пугающе сложными, но в то же время это его наиболее интересные системы. Используемые сегодня сложные электрические схемы и системы создавались не вдруг и не просто.

Невозможно точно определить, кто и когда изобрел отдельный узел, поскольку в те времена разработки велись как параллельно, так и последовательно.

Интересно поразмышлять над тем, кого мы могли бы назвать основателем электрической системы автомобиля. Майкл Фарадей, конечно, заслуживает большего признания, но за ним этого же

заслуживают Этьен Ленуар, Роберт Бош, Николас Отто и другие.

Возможно, нам следовало бы вернуться назад, даже дальше древнего греческого философа Фалеса Милетского, который, натирая янтарь мехом, обнаружил статическое электричество. Греческое название янтаря - «электрон».

600 г. до н.э. -г- Фалес Милетский открыл статическое электричество трением янтаря о мех.

1550 г. н.э. - Уильям Гилберт доказал, что многие вещества содержат электричество и что существуют два вида электричества, причем различные виды притягиваются, в то время как одноименные виды отталкиваются.

1672 - Отто фон Герике изобрел первый электрический прибор — вращающийся шар серы.

1742 - Андреас Гордон сконструировал первый статический динамо-генератор.

1747— Бенджамин Франклин запустил змея в грозу!

1769- Кюньо во Франции построил паровую повозку, сделанную преимущественно из дерева.

1780- Луиджи Гадьвани начал серию изобретений, приведших к созданию гальванической батареи.

1800 - Алессандро Вольта изобрел первую гальваническую батарею.

1801 - Тревитик построил паровой экипаж.

1825 - Уильям Старджи открыл явление электромагнетизма.

1830 - Сэр Гемфри Дэви обнаружил, что размыкание электрической цепи вызывает искру.

1831 - Фарадей открыл принцип индукции.

1851 - Румкорф изготовил первую индукционную катушку.

1859- Французский физик Гастон Планше изобрел аккумулятор.

I860 - Француз Лснуар построил газовый двигатель внутреннего сгорания.

1860 - Лснуар разработал сгорание «в цилиндре».

1860 - Леиуар изготовил первую свечу зажигания.

1861 - Ленуар изготовил один из видов прерывателя электрического зажигания,

1861 - В Германии, в Албске, недалеко от Ульма, родился Робер! Бош.

1870 - Отто запатентовал 4-тактный двигатель.

1875 - В двигателе Зигфрида Маркуса использована система искрового зажигания.

1876 - Отто усовершенствовал газовый двигатель.

1879 - Лео Фукк изобрел калильное зажигание.

1885 - Бенц установил свой бензиновый двигатель на трехколесный экипаж.

1885 - Готлиб Даймлер и Карл Бенц создали автомобильный двигатель.

1886 - Даймлер установил свой двигатель на четырехколесный экипаж, чтобы выпускать четырехколесные автомобили.

1887 - В стационарных газовых двигателях начали применять низковольтное магнето Боша.

1887 - Герц открыл радиоволны.

1888 - Профессор Айртон построил первый экспериментальный

электромобиль.

1889 - Э. Мартин использовал механическую систему, показывающую слово «Стоп» в задней части его автомобиля.

1889 - Жорж Бутон изобрел контактные прерыватели.

1891 - Панар и Лсвассор положили начало современной конструкции автомобиля расположив двигатель спереди.

1894 - Первый успешный электромобиль.

1895 - Эмиль Морс использовал аккумуляторы, которые заряжались от динамо-машины, приводимой

в движение ременной передачей.

1895 - Жорж Бутон усовершенствовал индукционную катушку Лснуара.

1896 - Ланчесшер представил планетарную передачу; которая сегодня используется в автоматической коробке передач.

1897 - Маркони осуществил первую радиопередачу.

1897 - Бош и Симмс изобрели для системы зажигания магнето низкого напряжения с Н-образным якорем.

1899 - Дженащн преодолел предел скорости 100 км/ч на электромобиле.

1899 - Появился первый спидометр (механический).

1899 - Мировой рекорд скорости — 66 миль в час (100,5 км/ч) на автомобиле с электрическим двигателем.

1901 - На дорогах появился первый Mercedes.

1901 - Линчестер создал магнето с маховым колесом.

1902 - Бош представил магнето высокого напряжения практически универсального применения.

1904 - Риджолли преодолел барьер скорости 100 миль в час (152,3 км/ч).

1905 - Миллер Рис изобрел электрический гудок.

1905 - Ганс Лсйтнер и Р. Г. Лукас изобрели трехщеточное динамо.

1906 - Роллс-Ройс представил автомобиль «Серебряныйпризрак» (Silver Ghost).

1908 - Форд использовал для выпуска модели «Т» сборочную линию.

1908 - Появилось электрическое освещение, разработанное К.А Вандервеллом.

1910 - Появился прототип электрического стартеракомпании DeJco.

1911 - Кадиллак ввел в практику электрический стартер и освещение от динамо-машины.

1912 - Бенднкс изобрел муфту, соединяющую стартер с маховиком.

1912 - Кадиллак использовал электрический запуск и освещение. Электрическая система Delсо разработана Чарльзом Ф. Кеттерингом.

1913 - Форд вводит на сборочной линии движущийся ленточный конвейер.

1914 - Бош усовершенствовал индукционное магнето механической муфтой.

1914 - В стартер добавлена пружина амортизации.

1920 - Дуйзснбсрг начал установку гидравлических тормозов на все четыре колеса.

1920 - Японцы сделали существенные усовершенствования в конструкции магнето.

1921 - Раанообшсство Южного Уэльса установило в автомобиле первый радиоприемник.

1922 - Лянча использовал унитарную конструкцию трансмиссии (все в одном) к независимую переднюю подвеску.

1922 - Выпущен «Остин Севеи» (Austin Seven).

1925 - Доктор Д.Э. Ватсон разработал эффективные магниту для использования в автомобиле.

1927 - Сигрев преодолел предел скорости 200 миль в час (304,6 км/ч) на «Санбиме» (Sunbeam).

1927 - Выпущен последний Ford Т.

1928 - Кадиллак ввел синхронизаторы в коробку передач.

1928- В Хдддерофилде (графство Йоркшир, Англия) родилась идея создания общества инженеров, специализирующихся на торговле электрооборудованием.

1929 - Лукас ввел электрический гудок.

1930 - Батарейное зажигание начало вытеснять магнето.

1930- Совершенствуется конструкция магнитов.

1931 - Смит представил электрический топливомер.

1931 - Появилось магнето «Всртскс» (Vertex).

1932 - В Лондоне 21 октября в 3.30 пополудни Общество автомобильных инженеров-техииков провело свое первое собрание в Консгатушюнном клубе Хаммерсмит.

1934—Ситроен впервые применил передний привод в своей модели 7CV.

1934—Впервые использована двухшеточная динамо-машина и блок управления с компенсацией напряжения.

1936—Появился электрический спидометр, состоящий из генератора переменного тока и вольтметра.

1936 —Введена положительная земля, чтобы продлить жизнь свечей зажигания и уменьшить коррозию клемм батареи.

1937 —Впервые использованы цветные провода.

1938 —Немцы выпустили «Фольксваген-Жук» (Volkswagen Beetle).

1939—На распределителях зажигания появился автомат опережения зажигания.

1939—Автомобильное радио в Англии запрещено в целях безопасности.

1939—Начали устанавливать плавкие предохранители.

1939—В Германии впервые использованы тахографы-самописцы.

1940 —Появился спидометр постоянного тока с путевым счетчиком (одометром).

1946—Организована компания «Радиомобиль» (Radiomobiie).

1947—Изобретен транзистор.

1948 —Jaguar запустил в производство спортивный автомобиль ХК-120, а Мишлен представил шины с радиальным кордом.

1948—Производители Великобритании начали использовать 12-ти вольтовую электрическую систему.

1950—Данлоп заявил дисковый тормоз.

1951 —Бьюик и Крайслер выпустили рулевой механизм с усилителем.

1951 —Бош разработал систему впрыска топлива.

1952—Газотурбинный автомобиль Ровера установил рекорд скорости 243 км/ч.

1954 —Бош внедрил топливный впрыск в машинах.

1954—Разрешены мигающие указатели поворотов.

1955—Ситроен представил автомобиль с гидропневматической подвеской.

1955—Пуск двигателя ключом зажигания становится обычным явлением.

1957 —Ванкель построил свой первый роторный бензиновый двигатель.

1957—Выпущены асимметричные передние фары.

1958 —Изготовлена первая интегральная микросхема.

1959—ВМС (теперь фирма Rover Cars) выпустила модель Mini.

I960 - Генераторы переменного тока начали вытеснить динамо-машины.

1963 —Появился электронный узел аварийной сигнализации.

1965 - Начата исследовательская работа по электронному

управлению системой антиблокировки тормозов (ABS).

1965 - Вновь введена система отрицательной земли.

1966—Калифорния ввела в законодательство меры по защите воздуха от загрязнения автомашинами.

1966 —Автомобильные проигрыватели грампластинок не пользуются успехом в Великобритании из-за неудачной амортизации и плохих дорог!

1967 —Начато производство системы впрыска топлива Jetronic фирмы Bosch.

1967—Появился электронный спидометр.

1970—Габелич, управляя машиной «Голубое пламя» (Blue Ваше), снабженной ракетным двигателем, установил новый рекорд скорости 1001,473 км/ч.

1970- В английских автомобилях начади появляться генераторы переменного тока, динамо- машина сдаст свои позиции.

1972- Dunlop представил безопасные шины, которые сами затягивались после прокола.

1972—Lucas предложил приборный щиток, расположенный

на уровне лобового стекла.

1974- Заработала первая система бесконтактного электронного зажигания.

1976—Выпущены первые кислородные лямбда-датчики.

I979- Баррет (Barrel) на автомобиле «Буддойзср Рокет» (Budweiser Rocket), снабженном ракетным двигателем, превысил скорость звука(1190,377 км/ч).

1979- Bosch начал серийное производство системы впрыска топлива Motronic.

1980- Стал доступен первый массовый автомобиль с полным приводом Audi Quattro.

1981 - BMW поставил на автомобиль бортовой компьютер.

1981 - Начато коммерческое производство систем ангиблокировки колес (ABS).

1983- Austin Rover представил первый автомобиль Maestro с говорящей приборной доской.

1983 - Ричард Нобель (Richard Noble) официально установил рекорд скорости на автомобиле с ракетным двигателем «Трасг-2» (Trust 2) —1019,4 км/ч.

1987 —Снабженный солнечными батареями автомобиль «Санрсйсср» (Sunrayeer) совершил пробег в 3000 км.

1988- Управление по контролю выбросов в атмосферу (штат Калифорния, США) поставило задачу к 1998 году добиться выпуска автомобилей с нулевым выбросом.

1989- Mitsubishi Gallant стал первым массовым автомобилем с четырехколесным рулевым механизмом.

1989 —Генераторы переменного тока с размерами не больше, чем у ранней динамо-машины, вырабатывают ток более 100 А.

1990 —Итальянская компания Fiat и французская Peugeot запустили в производство электромобили.

1990 - В автомобилях Mercedes применены оптоволоконные

системы.

1991 —Европейский Парламент проголосовал за обязательный контроль выбросов автомобилей.

1991 - Выпушены газоразрядные фары.

1992- Японские компании разработали систему, наблюдающую за дорогой посредством видеокамеры.

1993 - Японский электромобиль достиг скорости 176 км/ч.

1993- Британское Управление по контролю выбросав форсирует разработку систем управления двигателем.

1994- В рамках проекта «Прометей» (Prometheus)

разработана система переднего теленаблюдения.

1995 —Организация «Гринпис» (Greenpeace) сконструировала безопасный для окружающей среды автомобиль, способный проехать на одном галлоне топлива 67 78 миль (расход 3 3,S л на 100 км).

1995 —Опубликовано первое издание книги «Электрические и электронные системы автомобиля ».

1996 - Дальнейшее развитие законопроектов по контролю выбросов в атмосферу.

1997 —GM изготовил некоторое количество «ЛеСсйбров» (LeSabres) для автоматизированной системы дорог.

1998 - автомобиль Thrust SSC преодолел звуковой барьер.

1998—Появились ксеноновые фары.

1998- В Mercedes класса S устанавливается 40 компьютеров и свыше 100 электродвигателей.

1999—Автомобильное мультимедийное оборудование стало признаком экстра-класса.

2000 - Опубликовано второе издание книги «Электрические и электронные системы автомобиля».

2001 —Глобальные системы навигации становятся популярными в автомобилях экстра-класса.

2002—Созданы автомобили с концепцией Xby- wire (все на электрическом управлении).

2003 —Компания Bosch отметила 50-летие инжекторной

системы подачи топлива.

2003 - Компания Ford разработала водородный двигатель внутреннего сгорания (Н,1СЕ)

2004—Опубликовано 3-е издание книга «Электрические и электронные системы автомобиля»!

И история продолжается с вами...

Где следующий?

Текущие разработки

Большинство производителей постоянно совершенствуют существующие технологии. И электронное управление по-прежнему используется во многих узлах автомобиля. Основным нововведением в недалеком будущем станет переход к напряжению

бортовой сети 42 В, которое откроет путь другим разработкам. Наиболее важные изменения будут связаны с широким внедрением

систем X-by-wire (иге управление по проводам). Телемеханика, надо полагать, в дальнейшем также будет развиваться. В следующем раздело рассмотрены некоторые новые идеи.

Взгляд в будущее

Очевидно, мой новый будущий автомобиль будет оснащен цифровой камерой, которая будет наблюдать за моими глазами. Полагаю, меня каким-то образом уберегут ото сна за рулем. Возможно, это закончится тем, что система просто выколет мне

глаз! Как бы то ни было, в машине, которая движется самостоятельно большую часть времени, смотреть на дорогу незачем.

Рис. 1.9, Салон Ford Mustang

Я не могу дождаться появления моей новой машины.

Дело в том, что я рассчитываю спать в машине большую часть времени, по крайней мере, во время дальних поездок. Единственная причина потратить дополнительные деньги на «профессиональное» бортовое программное обеспечение вместо стандартного состоит в том, чтобы я мог спать или хотя бы работать в длительных поездках. На меня произвел бы впечатление также автомобиль

полностью интегрированный в сеть спутникового вешания. Предполагается, что глобальная навигационная система настолько точна, что ее можно использовать даже для парковки в тесном

месте. Впрочем, совсем необязательно, чтобы вам требовалось то же самое, потому, что автоматические парковка и заправка хороши и в моей старой машине. Скорость обмена данными со спутником такова, что я смогу во время путешествии смотреть последние трехмерные фильмы, транслируемые корпорацией «ГояоВид» (если, конечно, я не работаю и не сплю). Было бы даже полезным получать информацию, необходимую в моей писательской работе. Хотя размер большинства документов «Макрософт ГолоСлов» около 4 терабайт (а в терабайте всего лишь миллион мегабайт), я не буду использовать и половины возможностей канала связи.

Я надеюсь, что моя машина вот-вот появится.

Я до сих пор люблю мою нынешнюю машину, хотя она неоднократно ломалась. По-моему, три поломки за для года - это уже слишком! И в третьем случае автомобилю понадобилось почти четыре с половиной минуты, чтобы отремонтировать себя. Я ожидаю лучшего сервиса, чем сегодняшний. Я очень надеюсь, однако, что газомагнитная подвеска ничуть не хуже эластоиндукционной, к которой я уже успел привыкнуть. Много времени заняло у меня решение, переходить ли мне на гибридный

двигатель или полностью на электрический. Наконец и решил - раз запас хода аккумуляторной батареи теперь свыше двух сотен миль, стоит попробовать. В конце концов, налоговые льготы за экологическую чистоту- весомый аргумент.

Я обязательно выведу мой новый автомобиль на тестовую трассу (это здорово), но сейчас комфорт привлекает меня больше, чем возможность покрасоваться. Разгон от нуля до 60 миль в час (91,6 км/ч) за 6 секунд —совсем неплохо для большого к комфортабельного семейного электромобиля. Новинка, которой я хочу насладиться в полной мере — умная система регулировки сидения. Действительно, система запомнит, а потом восстановит предыдущие настройки, как только я открою автомобиль (конечно, она узнает меня). К тому же она чувствует напряжение тела или изменения фигуры, когда вы садитесь, и производит соответствующую корректировку. Настройка температуры и массаж проводятся без лишних команд.

Я не могу больше ждать. Почему здесь до сих пор нет моего автомобиля?

Моя предыдущая система управления голосом была хороша, но временами немного туповатой. Ей необходимо было использовать разговорную базу данных всякий раз, когда я выхолил из себя, а

ее встроенная система распознавания речи была немного ограничена. Полагаю, что новая система поумнеет настолько, что даже будет знать, когда ей спорить с водителем. Это качество будет полезным тогда, когда я решу пренебречь ее советами, что я напрасно неоднократно и делал. На самом

деле не всегда напрасно, потому что однажды, когда я позволил автомобилю самостоятельно принимать решение, нам пришлось целых десять минут ехать в противоположном направлении, так что

вы меня поймете.

Я также жду с нетерпением возможности использовать компьютеризованную видеосистему. Меня не тянет уставиться в нее на все время поездки, но было бы забавным иметь возможность

заглядывать в машины других людей, в то время как они думают, что я их не вижу. И восхищаться, как хорошо работает устройство записи.

Было бы здорово иметь устройство для получения разнообразных вкусных напитков. Но, к сожалению, оно не умеет заполняться само, поэтому если я опустошу его до очередного техобслуживания, мне придется изучить, как заполнять емкость

для воды. Я надеюсь, что это доработают в следующей модели.

Обслуживание новой машины становится намного проще. Все, что нужно сделать, - заехать в местный сервис-центр (машина и без вас сможет съездить - умная), а там целиком заменят силовой агрегат. Очевидно, что импортировать из-за океана интегрированную силовую установку и ходовую часть, а затем менять ее целиком дешевле, чем доверить ремонт или обслуживание агрегатов нашим механикам. Я полагаю, что все займет не более часа, а то я пошлю машину к ним на

ночь или когда я работаю дома.

Несомненно, такая машина должна быть здесь

и сейчас!

Главная конструктивная особенность моей новой машины (если она когда-нибудь появится) - это возможность вырубить всех «помощников» и управлять машиной вручную! Не могу дождаться,

чтобы сделать это.

Однако меня заставляют поверить, что страховой полис недействителен, если я пользуюсь машиной на дороге с электрифицированной обочиной (WiredRoads, или коротко Wi-Ro). Очевидно, что вероятность ДТП тысячекратно возрастает, когда люди начинают управлять сами. Но я еще собираюсь испытать автомобиль в одном деле. Проблема заключается в том, «по свыше 98% дорог являются сегодня дорогами Wj-Ro, поэтому мне

Рис 1.11.Mondeo - классический автомобиль (источник: компания Ford)

следует позаботиться о себе. Оставшиеся дороги, где нет Wi-Ro, взяты под опеку группой доброжелателей «Друзья классических

автомобилей». Вы знаете этих чудиков, которые до сих пор любят водить такие тачки, как древний Mondeo или Escort (рис. l.l l). Чтобы быть в безопасности, я буду использовать только трассы

для тестов.

Вот она, моя новая машина!

Было немного странно наблюдать за тем, как она внезапно появляется в моем гараже без водителя, но все выглядит просто замечательно. Немного печально было расставаться со старой машиной, которую отбуксировал Дрон-старьевщик, но, по крайней мере, перекачка информации на новую машину произошла без проблем. Вы понимаете, я теряю спою старую машину. Эй, не

является ли это недокументированной особенностью моей новой машины? Я должен проверить файл ReadMe.HoIo.txt.

В тот момент, когда я прыгнул в машину, я почувствовал, будто что-то изменилось в душе — все оказалось даже лучше, чем я ожидал, все было идеально комфортным. «Добро пожаловать, сэр», — сказала машина, и я подпрыгнул, поскольку это произошло впервые. «Привет! — ответил я через секунду. —И, пожалуйста, зови меня Том». «Нет проблем!» - ответила она без какой-либо заметной задержки. «Не хоте ли, Том, поехать на тест- драйв?» —спросила она после короткой, но тщательно рассчитанной паузы. Мне понравилось ее обращение, и поэтому я сказал: -Да, поехали! Заодно посмотрим парией на тестовой трассе». «Как обычно, Том, трасса № 5?»—продолжала она. «Да!» —ответил я немного резче, чем следовало бы в самом начале нашего знакомства. «Если ты предпочитаешь, я деактивирую мои подпрограммы интеллекта

или отрегулирую их, чтобы тебе не приходилось противоречить мне».—«Я и не противоречу», —раздраженно буркнул я и лишь затем осознал,что спорю со своей машиной. «Только доставь меня

на трассу 5», - сказал я ей решительно.

В пути было так гладко и комфортабельно, что я почти заснул. Тем не менее, мы добрались туда, я и мой новый друг - машина, меньше, чем за полчаса, что было неплохо. А иолом я открыл пульт

мастера вождения, ввел мой личный код и приказал; деактивировать все управляющие подсистемы, выдвинуть рулевой джойстик и передать управление мне.

Мне нравится моя новая машина!

Я делаю кружок по трассе, поначалу медленно с непривычки —но какая фантастика управлять машиной самому! Я одинаково хорошо управляю машиной и при разгоне, и при торможении.

Позевываю, потягиваюсь. Что за камера уставилась мне в глаза? Я веду машину всего несколько минут и вовсе не сплю. Просто зеваю...

Черт! Какая-то колючая мерзость нацелилась

мне в глаз!

Вопросы для самооценки

Вопросы

Ответьте на следующие вопросы для проверки усвоения

материала:

1. Расскажите, кто изобрел свечу зажигания.

2. Какое значительное событие произошло в

1800 года?

3. Сделайте простой эскиз схемы магнето.

4. С кем работал Фридрих Симмс?

5. Объясните, почему были внедрены автомобили

с положительной землей?

6. Объясните, почему снова сгали выпускать

автомобили с отрицательной землей?

7. Какой автомобиль был впервые оборудован

стартером?

8. Чарльз Ф. Кеттеринг играл существенную

роль в развитии автомобилестроения. Каков

был его главный вклад, и в какой компании

он работал в то время?

9. Опишите кратко, почему законодательств

имеет значительное воздействие на развитие

автомобильных систем.

10. Выберите четыре знаменательных события

из хронологической истории и опишите,

почему они были такими важными.

Проект

Напишите короткую статью об управлении автомобилем

в 2020 г.

Далее ⇒